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高通量蛋白质组学和人工智能的革命
最近，从一个微小的血液样本中测量数千种血浆蛋白的能力为扩展数据提供了一个新的维度，可以促进我们对人类健康的理解。例如，SomaLogic公司已经开发出了测量超过10,000种蛋白质的方法，赛默飞世尔的Olink可以从低至2 μl的范围内检测超过5400种蛋白质。当这些丰富的数据与来自大型患者群体的其他信息层整合在一起时，例如英国生物银行来自50万参与者的遗传、健康和生活方式信息，我们就能对疾病的基础、衰老过程和预测个人健康轨迹的潜在能力有新的见解。十多年来，反映某种遗传特征表现为疾病的可能性的多基因风险评分已经发展成为大多数常见疾病的分区风险。这种方法已经在来自不同祖先的人群中得到了验证，现在
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导致霍乱病菌如此危险的遗传因素
霍乱，这一由霍乱弧菌引起的急性腹泻疾病，每年威胁着全球数百万人的生命健康。在孟加拉国等流行地区，霍乱的致死率尤为严重。最近，一项发表在《Nature Communications》上的研究为防治霍乱提供了新的科学依据。霍乱弧菌的O1血清群，包括稻叶和小川血清型，其变异导致了2022年的霍乱疫情。新变种的出现暗示了细菌的进化，而基因突变增加了细菌的传播性和毒力。因此，了解这些遗传变化对于开发新疗法、降低疾病负担具有重要意义。研究人员采用了机器学习、基因组尺度代谢建模（GSSM）和三维（3D）分析相结合的方法，以确定霍乱弧菌传播和疾病严重程度的遗传因素。他们分析了2015至2021年间，来自孟加拉
来源：Nature Communications
时间：2024-09-28
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《Cell》世界首例！中国科学家用干细胞逆转了女患者糖尿病
一名患有1型糖尿病的女性在干细胞移植后开始分泌胰岛素。一名患有1型糖尿病的25岁女性在接受重新编程的干细胞移植后不到三个月就开始产生自己的胰岛素。她是第一个使用从自己身体中提取的细胞来治疗这种疾病的人。“我现在可以吃糖了，”住在天津的这位女士在接受采访时说。移植手术已经一年多了，她说:“我什么都喜欢吃，尤其是火锅。”为保护隐私，该女子要求匿名。加拿大埃德蒙顿阿尔伯塔大学的移植外科医生和研究员James Shapiro说，手术的结果令人震惊。“他们完全逆转了患者的糖尿病，而患者之前需要大量的胰岛素。”这项研究发表在今天的《Cell》杂志上，此前，中国上海的另一个研究小组在4月份报告称，他们成功地
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Nature挑战生物学的核心教条：第一次发现“翻转”可以发生在基因内部
想象一下，翻一个筋斗就能改变你的外貌。一个翻转，你的黑发就会变成白金色。这与某些原核生物或单细胞生物（如细菌）中发生的inversions（基因倒位，翻转）现象相差无几。由斯坦福大学医学院的科学家领导的一项研究表明，翻转会导致DNA片段发生物物理倒转，改变生物体的遗传特性，它可以发生在单个基因中，这挑战了生物学的核心教条——一个基因只能编码一种蛋白质。血液学博士后学者Rachael Chanin博士说:“细菌比我原来想象的还要酷，我是一名微生物学家，原本我已经认为它们很酷了。”微生物学家几十年前就知道细菌可以翻转DNA的一小部分来激活或灭活基因。然而，据该团队所知，这些翻转的片段从未在单个基因
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与衰老相关炎症的新发现
发表在《Nature Communications》杂志上的这项研究揭示了一种特定的分子，即双链线粒体RNA，是如何引发强烈的炎症反应的。线粒体RNA通常位于线粒体内，但正如这项研究显示的那样，它可以从衰老细胞的线粒体中“逃脱”，触发警报信号。这种发生在老年和衰老细胞中的炎症过程与纤维化和衰老相关疾病等疾病有关。研究表明，衰老细胞积累了更多的线粒体RNA，这是负责清除线粒体RNA的酶耗尽的结果。此外，在细胞中检测这些片段的RNA传感器在衰老细胞中会升高。这种线粒体RNA的积累和传感器的激活是衰老细胞产生炎症的主要原因，从而导致炎症老化或“炎症”。通过动物模型，科学家们观察到，当RNA分子的产生
来源：Nature Communications
时间：2024-09-27
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细胞外囊泡对大脑发育起关键作用
细胞外囊泡(EVs)是细胞释放的微小气泡，充当细胞交换信号并进行通信的货船。最近发表在《细胞报告》(Cell Reports)杂志上的一篇论文表明，这种形式的细胞交换在大脑发育中也起着关键作用。首席研究员，LMU生物医学中心研究小组组长，协同卓越集群成员Silvia Cappello说：“我们的发现强调了EVs在大脑发育过程中细胞间信号传导中的核心作用，强调了它们作为复杂细胞相互作用介质和未来治疗策略靶点的潜力。该团队研究了各种模型系统中的细胞外囊泡，包括神经祖细胞、神经元、星形胶质细胞、脑类器官和图案球体，每种模型系统都来自多能干细胞。通过这种方式，研究人员获得了关于小运输气泡如何影响大脑发
来源：Cell Reports
时间：2024-09-27
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一篇文章阐明人类卵母细胞新认识
卡罗林斯卡学院的研究人员最近发表在《Nature Communications》上的一项研究为卵巢卵泡的发育提供了新的见解，卵泡对女性的生育能力至关重要，因为它们含有卵母细胞。该研究由临床科学、干预和技术系高级讲师和研究小组组长Pauliina Damdimopoulou领导，对儿童和成人的未成熟卵泡进行了详细的比较。研究结果揭示了未成熟卵母细胞中显著的未知变异，并确定了参与卵泡早期生长激活的关键标志物。了解卵巢卵泡卵巢卵泡对女性生育能力至关重要，在胎儿发育过程中形成，并建立了大约一百万个原始卵泡的有限储备。每个卵泡包含一个未成熟的卵母细胞，这些卵母细胞在发育中被阻止并保持休眠状态，直到它被激
来源：Nature Communications
时间：2024-09-27
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《新英格兰医学杂志》：单剂量基因治疗可能改变成人血友病患者的生活
根据宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员和一个多中心研究小组今天在《新英格兰医学杂志》上发表的一项国际III期临床试验的结果，成年B型血友病患者在单次基因治疗后出血次数平均下降了71%。血友病是一种限制血液凝结能力的遗传性疾病，在美国约有3万人患有血友病，其中大多数是男性。如果不及时治疗，它会导致自发性出血，尤其是关节内出血，随着时间的推移，会导致疼痛的关节损伤和活动问题。B型血友病是由于缺乏凝血因子IX引起的。这种基因疗法可以使肝脏产生IX因子，使血液凝结，保护患者避免频繁出血。“我们在这项研究中从患者身上看到的是，在接受基因治疗输注的几天内，它扎根了，他们的身体在他们的生命中第一次开始制
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癌症是如何扩散的？跟着地图走
转移性癌症可能是一个毁灭性的诊断。癌症正在扩散。它可以传播到身体的多个器官。这可能意味着更多的痛苦，最终导致死亡。不幸的是，癌症是如何扩散的尚不清楚。但是现在，冷泉港实验室(CSHL)的亚当·西佩尔教授和他的同事们有了一种更好地理解这一过程的方法。威尔康奈尔医药公司开发的一项新技术可以对细胞进行条形码，追踪前列腺癌在全身扩散的路径。结果显示，大多数癌细胞实际上停留在肿瘤内。然而，它也揭示了少数侵袭性细胞导致癌症罕见地从前列腺转移到骨骼、肝脏、肺部和淋巴结。这一发现是与威尔康奈尔医学院的大卫·诺瓦克实验室合作完成的。它使用了一种名为“前列腺癌进化”(EvoCaP)的新型小鼠模型，以及一种名为“进
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Nature Genetics：罕见的基因变异如何影响健康?人工智能提供了更准确的预测
我们是否易患某种疾病在很大程度上取决于我们基因组中无数的变异。然而，特别是在人群中很少发生的遗传变异的情况下，迄今为止难以确定对某些病理特征表现的影响。德国癌症研究中心(DKFZ)、欧洲分子生物学实验室(EMBL)和慕尼黑工业大学的研究人员推出了一种基于深度学习的算法，可以预测罕见遗传变异的影响。该方法可以更精确地区分疾病高危人群，并有助于确定与疾病发展有关的基因。每个人的基因组与其他人类的基因组有数百万个不同的组成部分。基因组中的这些差异被称为变异。这些变异中有许多与特定的生物学性状和疾病有关。这种相关性通常是通过所谓的全基因组关联研究来确定的。但在关联研究中，罕见变异的影响在统计上经常被忽
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Nature子刊：HTLV-1的病毒特写
Martin Obr焦急地等待着去机场的火车。一场名为“Sabine”的风暴正在酝酿，所有公共交通都将关闭。他及时赶上了从法兰克福到维也纳的班机。Obr在德国的最后几天仔细分析了他所谓的“完美样本”。这个样本帮助他和奥地利科学技术研究所(ISTA)的Florian Schur破译了一种名为HTLV-1(人类t细胞白血病病毒1型)的病毒的结构。在与明尼苏达大学和康奈尔大学的合作下，科学家们利用冷冻电子断层扫描(Cryo-ET)提供了病毒结构的新细节，这是一种高分辨率分析生物分子结构的方法。他们的研究结果发表在《自然结构与分子生物学》杂志上。艾滋病病毒的近亲Obr和Schur在研究HIV-1(人类
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《自然医学》：一种新的血液测试可以作为儿童糖尿病的早期预警
科学家称，一种利用血脂进行的新型血液检测可以更容易地识别出有肥胖并发症风险的儿童，包括二型糖尿病、肝脏和心脏病。伦敦国王学院发表在《自然医学》杂志上的一项新研究揭示了脂质与影响儿童新陈代谢的疾病之间的新关系，这可以作为肝病等疾病的早期预警系统。研究人员表示，利用医院现有的检测婴儿血浆的机器，这可以帮助医生更快地发现儿童疾病的早期迹象，并帮助他们获得正确的治疗。研究结果还反驳了胆固醇是儿童肥胖并发症的主要原因的普遍观点，发现了新的脂质分子，这些分子会导致血压等健康风险，但不仅与儿童的体重有关。传统上，脂质被认为是人体内的脂肪酸，无论是好还是坏的胆固醇或甘油三酯，在血液中发现的脂肪，是人体中最常见
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PNAS：猪可能是大鼠戊型肝炎传播给人类的途径
新的研究表明猪可能是戊型肝炎病毒(HEV)的传播媒介，这种病毒在大鼠中很常见，最近被发现可以感染人类。鼠型罗卡希病毒株被称为“大鼠HEV”，因为大鼠是该病毒的主要宿主。自2018年香港报告首例免疫系统受到抑制的人类病例以来，至少有20例人类病例被报告，其中包括免疫功能正常的人。感染大鼠戊型肝炎病毒的人没有报告与大鼠接触，导致感染原因不明。在许多情况下，其他人类HEV感染期间的疑似原因是食用生猪肉，这也使其成为大鼠HEV的潜在途径。俄亥俄州立大学的研究人员发现，从人类身上分离出的一种大鼠戊肝病毒可以感染猪，并在类似农场的条件下在共同饲养的动物之间传播。老鼠是猪舍中常见的害虫，这表明猪肉生产行业可
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男性激素如何调节骨骼肌功能
雄性激素(雄激素)，顾名思义，在促进男性性特征(第二性特征)的形成方面起着重要作用。此外，雄激素具有合成代谢作用，正如其别名“合成代谢类固醇”所表明的那样，雄激素的使用已知会导致骨骼肌肥大。此外，雄激素通过与雄激素受体(AR)结合来调节包括骨骼肌在内的全身组织中的基因表达。然而，雄激素对骨骼肌中哪些细胞起作用以及雄激素调节骨骼肌质量的作用机制尚不清楚。在本研究中，我们着眼于对骨骼肌维持重要的间充质祖细胞，探讨雄激素/AR如何调节骨骼肌质量。课课组首先通过免疫荧光染色发现AR在骨骼肌间充质祖细胞中表达。然后，他们在间充质祖细胞(突变小鼠)中产生了特异性缺乏AR的小鼠，并观察了它们的骨骼肌。结果，
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新的人工智能工具彻底改变了罕见疾病的药物发现
全球有7000多种罕见和未确诊疾病。虽然每一种情况只发生在少数人身上，但这些疾病加起来造成了惊人的人员和经济损失，因为它们影响到全世界约3亿人。然而，只有5%到7%的这些疾病有fda批准的药物，他们大多没有得到治疗或治疗不足。开发新药是一项艰巨的挑战，但一种新的人工智能工具可以推动从现有药物中发现新疗法，为患有罕见和被忽视疾病的患者以及治疗这些疾病的临床医生带来希望。这种名为TxGNN的人工智能模型是第一个专门用于识别罕见疾病和无法治疗的病症的候选药物的模型。它从现有药物中确定了治疗1.7万多种疾病的候选药物，其中许多疾病没有任何现有的治疗方法。这是迄今为止任何单一人工智能模型可以处理的最多数
来源：news-medical
时间：2024-09-27
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人工智能可以通过“僵尸细胞”预测乳腺癌风险
哥本哈根大学的一项新研究表明，新的人工智能技术能够更好地检测受损细胞，更准确地预测患乳腺癌的风险，全世界的女性都可以看到更好的治疗方法。乳腺癌是最常见的癌症之一。2022年，该疾病在全球造成67万人死亡。现在，哥本哈根大学的一项新研究表明，人工智能可以通过扫描不规则细胞来帮助女性改善治疗，从而提供更好的风险评估。这项发表在《柳叶刀数字健康》(The Lancet Digital Health)上的研究发现，人工智能技术在预测癌症风险方面的效果远远好于目前乳腺癌风险评估的临床基准。研究人员利用哥本哈根大学开发的深度学习人工智能技术，分析了捐赠者的乳腺组织活检，以寻找受损细胞的迹象，这是癌症风险的
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无创监测餐后心血管健康的方法
食用高脂肪食物后血液营养和血脂水平的动态变化是当前和未来心血管健康的关键指标。传统上，测量这些循环物质涉及侵入性抽血，这对于定期健康跟踪是不可行的。研究人员正在探索评估心血管健康的非侵入性方法，这可以改善对餐后影响的监测，并有助于确定导致心血管疾病的因素。一种很有前途的方法是一种叫做“空间频域成像”(SFDI)的非接触式光学成像技术，它可以量化组织特性和血流动力学。波士顿大学、哈佛医学院和布里格姆妇女医院最近的一项研究调查了膳食成分如何在进食后不久影响皮肤组织特性。据《生物光子学发现》(Biophotonics Discovery, BIOS)报道，研究小组专注于手部的外周组织，以了解低脂肪和
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《分子代谢》发现脂肪组织中葡萄糖运输的新调节因子
适配蛋白PICALM在阿尔茨海默病发展中的作用已被充分证明。来自德国波茨坦-雷布鲁克人类营养研究所(DIfE)、德国糖尿病研究中心(DZD)、苏黎世联邦理工学院和剑桥大学的研究人员现在首次研究了PICALM在白色脂肪组织中的作用及其对代谢健康的重要性。他们证明，PICALM表达的减少改善了脂肪细胞中的胰岛素敏感性和葡萄糖转运。这些结果最近发表在《分子代谢》杂志上，可能有助于开发治疗2型糖尿病和肥胖的新治疗方法。白色脂肪组织，曾经被认为仅仅是一个脂肪储存库，现在被认为是一个内分泌器官，在新陈代谢中起着核心作用。肥胖驱动的白色脂肪组织功能障碍是2型糖尿病(T2D)的主要原因之一。虽然脂肪组织只吸收
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卵巢功能不全的女性患严重自身免疫性疾病的风险更大
严重的自身免疫性疾病，如I型糖尿病、阿狄森氏病、狼疮和炎症性肠病，在被诊断为卵巢早衰(POI)的女性中，与普通人群相比，发病率高出两到三倍。 这项研究今天(星期四)发表在世界领先的生殖医学期刊《人类生殖》(Human Reproduction)上，是调查自身免疫性疾病与POI之间关系的规模最大的研究。这项研究对近2万名女性的跟踪调查时间比其他任何研究都长，也是唯一一项将患有POI的女性与普通人群中年龄相仿的女性进行比较的研究。 研究人员说，他们的发现大大加强了自身免疫过程在POI发病中起“关键作用”的假设。 POI发生在40岁以下的女性卵巢不再正常工作并停止排卵时
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对抗弯曲杆菌感染的一把钥匙
细菌感染导致肠炎，有时是脓毒症等肠道外感染，仍然是一个全球卫生问题。5岁以下儿童和老年人腹泻和肠道外感染死亡的一个主要原因是弯曲杆菌（Campylobacter）感染，目前尚无有效的疫苗或药物。大阪城市大学领导的研究小组最近发现了预防、诊断和治疗一种弯曲杆菌的重要一步。兽医科学研究生院和OMU大阪国际传染病研究中心的Shinji Yamasaki教授和副教授Noritoshi Hatanaka等研究人员专注于空肠弯曲杆菌（Campylobacter jejuni），这种细菌通常会引起肠胃炎，有时还会引起肠道外感染。他们共同开发了一种抗体，可以识别空肠弯曲杆菌并抑制细菌的生长。这种单克隆抗体对称
来源：Frontiers in Microbiology
时间：2024-09-27
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